Details

Данная работа посвящена исследованию стационарной продольной трещины в оболочке твэла, изготовленной из стали, и смешанного нитридного уран-плутониевого топлива. Основные задачи, которые рассматривались в ходе исследования: 1. Определение физико-механических свойств топлива и оболочки, представление соотношений, описывающих радиационную и термическую ползучести, распухания; 2. Определение контактного взаимодействия между оболочкой и топливным столбом в процессе эксплуатации и анализ напряженно-деформированного состояния оболочки твэла; 3. Перенос нагрузки, полученной в контактной задаче, на задачу с моделированием трещины; 4. Определение напряженной-деформированного состояния оболочки твэла с учетом продольной трещины с учетом симметрии оболочки и эксплуатационных нагрузок; 5. Анализ раскрытия трещины. В данной работе использовалось программное обеспечение: Ansys Mechanical для численного решения на основе метода конечных элементов, для написания пользовательских материалов в Ansys использовался Fortran. Для обработки и анализа данных использовался язык программирования MatLab.

This work is devoted to the study of stationary longitudinal crack in the fuel element cladding made of steel and mixed uranium-plutonium nitride fuel. The main tasks that were solved in the study are: 1. Description of physical and mechanical properties of fuel and cladding, presentation of relations describing radiation and thermal creep and swelling; 2. Determination of contact interaction between cladding and fuel column during operation and analysis of stress-strain state of fuel element cladding; 3. Transfer of the load obtained in the contact problem to the problem with crack modeling; 4. Spatial formulation with modeling of a longitudinal crack taking into account the shell symmetry and operational loads; 5. Analysis of crack opening; In this work, Ansys Mechanical software was used for numerical solution based on finite element method, Fortran was used to write custom material in Ansys. MatLab programming language was used for data processing and analysis.